基于三维电磁场仿真的船用屏蔽箱体孔腔耦合谐振特性分析

随着船舶自动化程度不断提升,船舶通信、导航、监测等应用电子设备越来越多,电磁环境更加复杂。在低噪声的电磁环境中,要保证船用甚高频通信设备不降级,要求更加严格的船用甚高频通信频段辐射骚扰限值。船用屏蔽箱的屏蔽效能,由于电磁谐振的影响,导致急剧下降。本文基于三维电磁场仿真软件,对船用屏蔽箱体孔腔耦合谐振特性进行分析,明确孔缝尺寸条件,分析不同缝隙厚度、缝隙宽度等影响电磁耦合谐振的规律,促进船用通信频段电磁耦合谐振的控制。     

甚高频频段电磁骚扰转移技术

为了保证船舶的航行安全,船用电子设备应满足电磁兼容性要求.针对船舶甚高频(VHF)通信频段辐射限值的特殊要求,从箱体谐振、电源线谐振以及缝隙谐振等方面研究了电子设备在该频段产生电磁骚扰的机理;利用三维电磁场仿真软件,从上述三方面对船用电子设备VHF频段电磁骚扰转移技术进行分析研究,得出了一系列结论.将结论应用于实际船用电子设备电磁兼容性设计中,缩短了设计周期,节省了设计成本,提高了产品性能.     

船用太阳能电池板天线效应对VHF通信频段的影响

基于CST微波工作室分析船用太阳能电池天线对船舶VHF通信频段的影响,结论表明在船用太阳能光伏系统设计时分析船用太阳能电磁电池兼容问题是必要的。     

EMP激励下带孔缝金属机箱的屏蔽效能研究

研究理想带孔缝金属机箱在电磁脉冲(EMP)激励下的电场屏蔽效能(SE),对不同结构和不同数量孔缝的耦合结果进行了讨论.耦合电场的分布呈现明显的谐振现象,谐振峰值位于机箱中心区域.对于面积相同的单孔缝,当入射波极化方向与矩形缝短边平行时,矩形缝机箱的屏蔽效能最小,圆孔机箱的屏蔽效能最大.在保持总开孔面积不变的情况下,将较大的单孔缝分解成多个较小的孔缝,可有效增大机箱的屏蔽效能.另外,采用双层屏蔽也可显著提高机箱的屏蔽效能.     

舰船通信设备电磁屏蔽研究

本文论述了舰船复杂电磁环境产生的基本原因,简要介绍了电磁屏蔽的基本理论,其中包括电屏蔽、磁屏蔽和电磁屏蔽的屏蔽机理,并且推出了完整屏蔽题的电磁屏蔽效能的计算,最后给出了在舰船特殊环境下通信设备的电磁屏蔽的整体设计依据和关键措施,其中重点叙述了波导型通风孔的设计。     

船用可调式倒L VHF天线设计

考虑到船用棒状天线的窄波段局限性,设计一种简易船用可调式倒L单极天线,以满足宽频段的正常通信,进行天线结构设计及机理分析;分析天线结构参数对天线特性的影响;分析接地材料及馈点高度影响下的天线地面效应;运用ANZYS HFSS电磁仿真软件对天线进行结构优化并标定天线基本参数。结果表明,该倒L天线依据参数标定表可以有效满足整个VHF(30～300 MHz)频段的要求。     

某型中频电源机箱的电磁屏蔽结构设计

电磁干扰严重影响着中频逆变电源技术性能的有效发挥，电磁屏蔽是提高电子系统和电子设备电磁兼容性能力的重要措施之一，它能使通过空间传播的各种电磁波得到有效衰减，机箱是干扰抑制辐射电磁波的最后防线。本文主要从屏蔽材料的选择、屏蔽体壁厚的计算、缝隙与孔缝的结构设计等方面论述了某型中频电源机箱的电磁屏蔽结构设计的基本思路及采取的措施。     

基于CST的多电缆耦合影响仿真分析

针对舰船工程中多种不同类型电缆复杂电磁耦合问题,重点研究屏蔽电缆和同轴电缆同时存在的情况下,屏蔽电缆电磁耦合的变化和影响。运用CST电缆工作室平台,结合工程实际,建立多电缆耦合参数化仿真三维模型,对单根接收电缆体系和2根不同种类接收电缆共存体系进行综合仿真和对比分析。研究结果表明,屏蔽电缆和同轴电缆作为接收电缆同时存在的情况下,屏蔽电缆中会出现新的电磁耦合,耦合电压的大小和频率与同轴电缆的相对位置有关;屏蔽电缆中旧有的耦合电压大小和频率受同轴电缆影响相对较小。     

屏蔽电缆的耦合影响分析

针对工程中的电缆耦合问题,着重探讨了屏蔽电缆的电磁耦合影响。运用三导体传输线的理论建立屏蔽电缆电磁耦合的等效电路模型,并分析了相关的感性耦合和容性耦合。在此基础上,对某屏蔽电缆受邻近电缆耦合引起的串扰电压的幅频响应特征进行了仿真分析,结果表明,将屏蔽层任一端接地都能消除容性耦合;只有将屏蔽层两端都接地,才会影响到感性耦合。     

船用电磁屏蔽门屏蔽效能设计探讨

为了在船舶这样复杂的平台上实现良好的电磁兼容性,在进行船舶总体电磁兼容性设计时,通常将安装有可能对电磁敏感的设备的舱室,设计成屏蔽舱室.本文从船舶总体电磁兼容性出发,就有关标准中规定的设备及分系统对电磁环境的要求,与目前船用贯穿屏蔽舱室的穿舱电缆、管道和通风口等屏蔽装置的屏蔽性能进行综合考虑,对在屏蔽舱室屏蔽性能中起关键作用的屏蔽门的屏蔽效能指标的合理设计进行了探讨.     

直升机雷电间接效应及耦合机理仿真北大核心CSCD

[目的]雷电电磁效应与耦合特性是直升机电子电气设备雷电防护设计的重要分析依据。[方法]依据SAE-ARP5412和SAE-ARP5416标准规定的试验波形与方法,在基于传输线矩阵法(TLM)的CST线缆工作室中对典型雷击模式下直升机内外电磁环境和电缆耦合电平的影响因素以及规律进行研究。[结果]结果表明:雷击电磁场的建立是一个迅速变化的过程,并随时间、空间、结构呈现复杂变化;雷电耦合机制是雷电流再分布的阻性耦合以及机体缝隙共振耦合的相互作用,并且其与频率有很强的依赖关系;电缆感应电平会受到飞机蒙皮电阻、雷电流波形参数以及电缆屏蔽层阻抗等因素的影响。[结论]所做研究揭示了雷电电磁耦合机理及电缆雷电电磁感应的相关影响规律,为航空器电缆敷设和雷电电磁环境防护提供了依据和支撑。     

某型舰载机箱电磁屏蔽的结构工艺设计

文章通过对某型加固机箱屏蔽效能的计算分析,论证了缝隙对屏效的严重影响,提出在结构工艺上保证机箱的电磁屏蔽性和抑制电磁干扰的有效措施。     

大功率船用齿轮箱传动系统和结构系统耦合特性分析

船用齿轮箱是船舶轮机系统的重要组成部分,其动态性能的好坏直接影响系统的性能,因而开展船用齿轮箱动态特性研究具有重要的意义。文章对某大型船用齿轮箱的固有特性进行分析,通过轴承支撑把传动子系统和结构子系统两者耦合起来,建立齿轮—转子—轴承—箱体耦合系统动力学模型。采用有限元软件中的Lanczos方法对齿轮箱系统固有特性进行了计算,得到固有频率及其振型,通过分析齿轮系统的激励频率,得出传动级离合器齿轮在工作过程中造成了较大的振动和噪音,与实际相符。     

孔缝矩形腔屏蔽效能仿真分析

介绍了屏蔽原理,建立了孔缝矩形腔和印刷电路板的物理模型,使用有限元软件仿真分析了孔缝和印刷电路板对矩形腔的屏蔽效能以及谐振频率的影响。对电子产品的设计、电子产品电磁兼容的预测具有重要的理论价值和应用价值。     

屏蔽电缆的电磁脉冲时域耦合特性研究

屏蔽电缆对电磁脉冲辐射场的耦合特性对电子设备、系统的电磁干扰控制和电磁脉冲防护具有重要意义。研究屏蔽电缆的双传输线模型分析方法,计算不同频段电磁脉冲辐射场激励下,两种典型的屏蔽电缆在屏蔽层两端不同接地状态时,屏蔽层和芯线上的感应电流。编织屏蔽电缆芯线上的感应电流比管状屏蔽电缆大几个数量级;由于集肤效应的影响,管状屏蔽电缆芯线上的耦合随着频率的升高而降低;编织屏蔽电缆由于编织电感和小孔电感的影响,芯线上的耦合随着频率的升高而升高。对于高灵敏的高频、微波系统,对电磁脉冲的防护时要选用管状屏蔽电缆。     

大功率船用齿轮箱系统热弹耦合分析

研究齿轮传动热平衡状态及齿面接触温度是高速重载齿轮传动的重要研究课题之一。论文利用热弹耦合方法,建立了某大型重载船用齿轮箱齿轮—轴—轴承—箱体耦合系统有限元模型。研究齿轮系统热平衡过程,结合齿轮传动的传热学、摩擦学及啮合原理确定边界条件,对系统进行了数值仿真,得到了系统耦合应力场及温度场,结果表明考虑热弹耦合后齿根应力增大了6.3%,接触应力增大11.5%,可为大功率船用齿轮箱参数、优化及润滑散热系统的合理设计奠定基础。     

0.1 Hz～30kHz频段电波特性及应用研究

对0.1Hz～30 kHz频段电波特性和传播方式进行研究,结合对潜通信、无线电物理和大地电磁探测等专业技术的特点,论述低频段在对潜通信、地下通信、电磁波随钻测量、地下和海洋资源探测、地震监测等领域的应用原理和应用情况,促进该频段在更多领域的应用.     

船舶多芯屏蔽通信电缆耦合效应分析

以船舶多芯屏蔽通信电缆的变形压缩为研究对象,应用线性边界元法分析了船舶多芯屏蔽电缆变形引起的耦合响应变化。通过实例计算结果表明:用线性边界元法计算船舶多芯屏蔽通信电缆,不仅具有较高的精度,而且可很方便地应用于各类船舶电缆的工程计算;给出了两种船舶通信电缆不同位置放置时各芯线间的耦合电容随变形程度变化的关系曲线,以获得合适的敷设位置。     

通信设备机箱强电磁脉冲耦合预测方法

核电磁脉冲可以从通信设备机箱孔缝、键盘、接头等开口进入机箱内部并对电子设备的正常工作时序产生影响,因此,在设备机箱设计中需要对强电磁脉冲辐射下机箱内部的强电磁脉冲环境进行预测。然而,由于通信设备机箱体积小,而强电磁脉冲的带宽过宽,常规的小探头难以对电磁脉冲波形进行测量。基于此,给出一种通信设备机箱强电磁脉冲耦合仿真新方法。首先,利用机箱频域屏蔽效能测试结果对通信机箱仿真模型的正确性进行验证;然后,利用上述仿真模型对强电磁脉冲的耦合特性进行仿真。研究表明,上述方法可以运用于小腔体强电磁脉冲耦合特征的预测。     

一种舰船低频电磁干扰的整改方法与试验研究

为解决声呐系统的低频电磁干扰故障,基于电磁干扰三要素中的辐射耦合路径,提出了一种采用坡莫合金与波纹管相结合的电磁屏蔽整改方法。首先分析了电磁干扰的形成机制以及舰船平台上的常见类型,采用对比试验与电磁环境测试,掌握了此次电磁干扰的耦合路径;通过电磁屏蔽试验以及试验改进,验证了整改方法的可行性。在舰船上实施改进的整改方法,测试结果证明了该方法的有效性,解决了声呐系统的低频电磁干扰故障。